[发明专利]一种高效选择性吸附重金属海藻酸钠微球及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高效选择性吸附重金属海藻酸钠微球及其制备方法，按重量份计，选择性吸附重金属海藻酸钠微球由40‑70份海藻酸钠、20‑40份水溶性高分子材料、0.5‑13份聚丙烯酰胺、1‑11份交联剂组成；本发明克服了传统制备海藻酸钠微球水凝胶尺寸控制难、颗粒强度小、耐酸性差以及吸附量低等问题。本发明通过水溶性高分子材料引入改善了单一海藻酸钠因粘度大导致尺寸控制难的问题，通过聚丙烯酰胺结合交联剂改性有效解决颗粒强度小、耐酸性差以及吸附量低等问题。本发明制备高效选择性吸附重金属海藻酸钠微球，工艺流程简单，便于控制。该高效选择性吸附重金属海藻酸钠微球在重金属处理方面有广泛的应用。

技术领域

本发明涉及一种高效选择性吸附重金属海藻酸钠微球及其制备方法，应用在重金属方面。

背景技术

目前以海藻酸钠为原料的吸附剂是生物质吸附材料的研究热点，常见的海藻酸钠为原料制备水凝胶状。但是水凝胶状吸附剂一般由滴入法，将海藻酸钠溶液滴入氯化钙的溶液中制得，其直径一般在1mm以上，由于大尺寸导致的比表面积较小，吸附量也相对较低。

现有技术专利CN109351350A，表述一种乳液聚合法制备海藻酸钠微球吸附剂的方法，属于金属离子吸附技术领域。该方法通过将化学改性的海藻酸钠溶液和碳酸钙、石蜡油和Span 85表面活性剂充分混合形成乳液，然后加入冰醋酸释放钙离子，在高速搅拌条件下生成海藻酸钠微球。通过调整药剂用量和搅拌条件，可以制得不同粒径，且粒度分布窄的海藻酸钠微球。与传统海藻酸钠为原料的吸附剂相比，此方法制得的微球吸附剂有着尺寸均一、机械强度高、选择吸附能力强的特点。该发明制备的微球吸附剂在酸性条件下对贵金属有较好的选择性，在酸性到中性条件下对重金属都有较好的选择性，并且可以在固定床吸附柱中成功装填应用，因而具有良好的工业应用前景。该技术方案存在问题制备微球吸附剂耐酸性较差。现有技术专利CN110170311A，表述一种基于改性海藻酸钠微球的吸附材料及其制备方法及其应用，将海藻酸钠和聚乙烯醇溶于去离子水中，然后逐滴加入到氯化钙的硼酸溶液中形成凝胶小球；将凝胶球洗净，加入到硅烷偶联剂的水溶液中反应；将反应后的产物分散于甲苯中，加入1,3-丙烷磺酸内酯反应；反应结束后，依次用大量甲苯、乙醇、去离子水淋洗、烘干，得到改性海藻酸钠微球的吸附材料。该技术方案存在问题是反应后的产物需分散在大量甲苯中，甲苯有剧毒污染环境，同时改性海藻酸钠微球的吸附材料吸附能力不强，微球颗粒强度不高。现有技术专利CN109261138A，表述一种用于重金属离子吸附的超支化聚酰胺改性海藻酸钠微球及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：(1)将海藻酸钠溶液逐滴滴加到CaCl₂溶液中，边加边搅拌，进行交联反应；反应结束后过滤、洗涤，得到海藻酸钠微球；(2)将海藻酸钠微球投加到戊二醛溶液中，再加入盐酸，进行醛基化反应；过滤、洗涤，得到表面含有醛基的海藻酸钠微球；(3)将表面含有醛基的海藻酸钠微球投入到超支化聚酰胺溶液中，反应结束后过滤、洗涤、干燥，得到超支化聚酰胺改性海藻酸钠微球。该发明的制备方法采取海藻酸钠先成球，后接枝的策略，可使接枝基团完全暴露在微球表面，有效增加了接枝基团的利用率，该技术方案存在问题是微球表面的接枝率无法有效的控制，导致接枝基团的利用率会打折扣，影响重金属吸附能力。

发明内容

针对现有技术，本发明是要解决现有海藻酸钠微球水凝胶尺寸控制难、颗粒强度小、耐酸性差以及吸附量低等问题。本发明提供一种高效选择性吸附重金属海藻酸钠微球及其制备方法；本发明通过水溶性高分子材料引入，改善了单一海藻酸钠因粘度大导致尺寸控制难的问题，通过聚丙烯酰胺结合交联剂改性有效解决颗粒强度小、耐酸性差以及吸附量低等问题。本发明制备的高效选择性吸附重金属海藻酸钠微球，工艺流程简单，便于控制。该高效选择性吸附重金属海藻酸钠微球在重金属处理方面有广泛的应用。

本发明采用的技术方案为：

一种高效选择性吸附重金属海藻酸钠微球，按重量份计，其特征在于：由40-70份海藻酸钠、20-40水溶性高分子材料、0.5-13份聚丙烯酰胺、1-11份交联剂组分组成。